Kaolín je nekovový minerál, čo je druh ílu a ílovitej horniny zloženej prevažne z ílovitých minerálov skupiny kaolinitu. Vďaka svojmu bielemu a jemnému vzhľadu je tiež známy ako pôda Baiyun. Pomenovaný je podľa dediny Gaoling v Jingdezhen v provincii Jiangxi.

Jeho čistý kaolín je biely, jemný a mäkkej textúry s dobrými fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami, ako je plasticita a ohňovzdornosť. Jeho minerálne zloženie tvoria prevažne kaolinit, halloysit, hydrosľuda, illit, montmorillonit, ako aj minerály ako kremeň a živec. Kaolín má široké spektrum použitia, používa sa najmä pri výrobe papiera, keramiky a žiaruvzdorných materiálov, nasledujú nátery, gumové plnivá, smaltované glazúry a biele cementové suroviny. V malých množstvách sa používa v plastoch, farbách, pigmentoch, brúsnych kotúčoch, ceruzkách, bežnej kozmetike, mydlách, pesticídoch, farmaceutickom, textilnom, ropnom, chemickom, stavebnom materiáli, národnej obrane a ďalších priemyselných odvetviach.

Charakteristiky procesu
Skladanie belosti Jas

Belosť je jedným z hlavných parametrov technologickej výkonnosti kaolínu a vysoko čistý kaolín je biely. Belosť kaolínu sa delí na prirodzenú belosť a kalcinovanú belosť. Pri keramických surovinách je belosť po kalcinácii dôležitejšia a čím vyššia je kalcinovaná belosť, tým lepšia je kvalita. Keramický proces stanovuje, že sušenie pri 105 ℃ je štandardom klasifikácie prirodzenej belosti a kalcinácia pri 1300 ℃ je štandardom klasifikácie kalcinovanej belosti. Belosť sa dá merať pomocou merača belosti. Merač belosti meria jas v rozsahu 3800 – 7000 Å. Zariadenie na meranie odrazivosti svetla pri vlnovej dĺžke (t. j. 1 Å = 0,1 nanometra). V merači belosti sa odrazivosť testovanej vzorky porovnáva s odrazivosťou štandardnej vzorky (ako je BaSO4, MgO atď.), čoho výsledkom je hodnota belosti (napríklad belosť 90, ktorá zodpovedá 90 % odrazivosti štandardnej vzorky).

Jas je procesná vlastnosť podobná belosti, ekvivalentná 4570 Å belosti pri ožiarení svetlom s vlnovou dĺžkou (angström).

Farba kaolínu súvisí najmä s oxidmi kovov alebo organickými látkami, ktoré obsahuje. Ak obsahuje Fe2O3, zvyčajne má ružovočervenú a hnedožltú farbu; ak obsahuje Fe2+, má svetlomodrú a svetlozelenú farbu; ak obsahuje MnO2, má svetlohnedú farbu; ak obsahuje organické látky, má svetložltú, sivú, modrú, čiernu a iné farby. Tieto nečistoty znižujú prirodzenú belosť kaolínu. Medzi nimi aj minerály železa a titánu môžu tiež ovplyvniť kalcinovanú belosť a spôsobiť farebné škvrny alebo jazvy po tavení na porceláne.

Distribúcia veľkosti častíc skladaním
Distribúcia veľkosti častíc sa vzťahuje na podiel častíc v prírodnom kaolíne v danom kontinuálnom rozsahu rôznych veľkostí častíc (vyjadrených v milimetroch alebo mikrometroch), vyjadrený v percentách. Charakteristiky distribúcie veľkosti častíc kaolínu majú veľký význam pre selektivitu a spracovateľský proces rúd. Veľkosť častíc má významný vplyv na jej plasticitu, viskozitu kalu, kapacitu iónovej výmeny, tvárniaci výkon, sušiaci výkon a vypaľovací výkon. Kaolínová ruda vyžaduje technické spracovanie a to, či sa dá ľahko spracovať na požadovanú jemnosť, sa stalo jedným zo štandardov pre hodnotenie kvality rudy. Každé priemyselné oddelenie má špecifické požiadavky na veľkosť častíc a jemnosť kaolínu na rôzne účely. Ak Spojené štáty vyžadujú, aby kaolín použitý ako povlak bol menší ako 2 μ, obsah M predstavuje 90 – 95 % a obsah M v papierovej výplňovej látke je menší ako 2 μ, M predstavuje 78 – 80 %.

Zloženie väzby
Priľnavosť sa vzťahuje na schopnosť kaolínu spájať sa s neplastickými surovinami za vzniku plastických hlinených hmôt a mať určitý stupeň pevnosti pri schnutí. Stanovenie väzbovej schopnosti zahŕňa pridanie štandardného kremenného piesku (s hmotnostným zložením 0,25-0,15 mm, čo predstavuje 70 % a 0,15-0,09 mm, čo predstavuje 30 %) do kaolínu. Jeho výška sa posudzuje na základe najvyššieho obsahu piesku, kedy je stále schopný udržať si plastickú ílovú hmotu, a jeho pevnosti v ohybe po vysušení, čím viac piesku sa pridá, tým silnejšia je väzbová schopnosť tohto kaolínu. Kaolín so silnou plasticitou má zvyčajne aj silnú väzbovú schopnosť.

Skladacie lepidlo
Viskozita sa vzťahuje na charakteristiku kvapaliny, ktorá bráni jej relatívnemu prúdeniu v dôsledku vnútorného trenia. Jej veľkosť (pôsobiaca na 1 jednotku plochy vnútorného trenia) sa vyjadruje viskozitou v jednotkách Pa·s. Stanovenie viskozity sa vo všeobecnosti meria pomocou rotačného viskozimetra, ktorý meria rýchlosť otáčania kaolínového kalu obsahujúceho 70 % pevných látok. Vo výrobnom procese má viskozita veľký význam. Nie je to len dôležitý parameter v keramickom priemysle, ale má aj významný vplyv na papierenský priemysel. Podľa údajov sa pri použití kaolínu ako povlaku v zahraničí vyžaduje viskozita približne 0,5 Pa·s pre nízkorýchlostné povlakovanie a menej ako 1,5 Pa·s pre vysokorýchlostné povlakovanie.

Tixotropia sa vzťahuje na vlastnosť, že suspenzia, ktorá zahustila na gél a už netečie, sa po namáhaní zmení na tekutú a potom po statickom stave postupne zahusťuje do pôvodného stavu. Koeficient hrúbky sa používa na vyjadrenie jej veľkosti a meria sa pomocou výtokového viskozimetra a kapilárneho viskozimetra.

Viskozita a tixotropia súvisia s minerálnym zložením, veľkosťou častíc a typom katiónov v bahne. Vo všeobecnosti majú kaly s vysokým obsahom montmorillonitu, jemných častíc a sodíka ako hlavného vymeniteľného katiónu vysokú viskozitu a koeficient zahusťovania. Preto sa v tomto procese bežne používajú metódy, ako je pridanie vysoko plastického ílu a zlepšenie jemnosti, na zlepšenie jeho viskozity a tixotropie, zatiaľ čo metódy, ako je zvýšenie zriedeného elektrolytu a obsahu vody, sa používajú na jej zníženie.